exoplanète-trouvée-par-des-astronomes-de-montréal

Wolf 503b, une exoplanète deux fois plus grande que la Terre, a été découverte par une équipe internationale en utilisant des données du télescope spatial Kepler de la NASA. Cette découverte est décrite dans une nouvelle étude menée par Merrin Peterson, qui vient de commencer sa maîtrise à l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) de l’Université de Montréal (UdM), dans arXiv.org.

Une exoplanète deux fois plus grande que la Terre

Wolf 503b est à environ 145 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge et est en orbite autour de son étoile dix fois plus près que Mercure du Soleil. Les scientifiques sont enthousiasmés par cette découverte, car Wolf-503b présente une excellente occasion d’étudier en détail une planète de cette taille.

«Cette découverte et la confirmation de cette nouvelle exoplanète a été très rapidement faite, grâce à la collaboration de mon conseiller, Björn Benneke, et moi-même», a déclaré Peterson. «En mai, je venais de commencer mes études supérieures lorsque la dernière version des données de Kepler K2 est entrée en vigueur. Nous avons pu analyser rapidement les nouvelles données et avons trouvé de nombreuses exoplanètes candidates intéressantes. Wolf 503b était l’une d’entre elles.

L’équipe a identifié des creux périodiques distincts qui apparaissent dans la courbe de lumière de l’étoile lorsque la planète passe devant elle. Afin de mieux caractériser l’étoile et la planète, les astronomes ont d’abord obtenu un spectre de l’étoile hôte à partir de l’installation du télescope infrarouge de la NASA.

Son étoile hôte est une naine orange

Cela a confirmé que l’étoile est une ancienne «naine orange», légèrement moins lumineuse que le Soleil et a permis une détermination précise du rayon de l’étoile et de son compagnon. Enfin, pour confirmer que le compagnon était bien une planète et pour limiter la possibilité d’une identification faussement positive, l’équipe a obtenu des images à haute résolution de l’Observatoire de Palomar et a également examiné des données archivistiques pour exclure d’autres étoiles.

exoplanète-Wolf-503b

Wolf 503b est intéressant, premièrement, à cause de sa taille. Grâce au télescope Kepler, nous savons que la plupart des planètes de la Voie Lactée qui orbitent près de leurs étoiles sont à peu près aussi grosses que Wolf 503b, quelque part entre la taille de la Terre et Neptune (4 fois plus grande que la Terre).

Comme il n’y a rien comme eux dans notre système solaire, les astronomes se demandaient si ces planètes sont de petites versions rocheuses de Neptune. Une récente découverte a démontré également qu’il y avait beaucoup moins de planètes dont la taille est comprise entre 1,5 et 2 fois la taille de la Terre que celles qui sont plus petites ou plus grandes que cela. Cette chute, appelée le fossé Fulton, pourrait être ce qui distingue les deux types de planètes les unes des autres, affirment les chercheurs dans leur étude publiée en 2017.

Mieux comprendre les «super-terres» 

«Wolf 503b est l’une des seules planètes avec un rayon proche de l’écart qui a une étoile suffisamment brillante pour être étudiée plus en détail, ce qui limitera sa véritable nature», explique Björn Benneke, professeur à l’Université de Montréal, membre d’iREx et de CRAQ. «Cela fournit une opportunité clé pour mieux comprendre l’origine de ce rayon ainsi que la nature des populations intrigantes de «super-terres» et de «sous-neptunes» dans leur ensemble.»

La deuxième raison de l’intérêt du système Wolf 503b est que l’étoile est relativement proche de la Terre et donc très lumineuse. L’une des études de suivi possibles pour les étoiles brillantes est la mesure de leur vitesse radiale pour déterminer la masse des planètes en orbite autour d’elles. Une planète plus massive aura une plus grande influence gravitationnelle sur son étoile, et la variation de la vitesse de visibilité directe de l’étoile au fil du temps sera plus grande.

La masse, ainsi que le rayon déterminé par les observations de Kepler, donnent la densité apparente de la planète, ce qui en retour nous dit quelque chose sur sa composition. Par exemple, si la composition de la planète est similaire à celle de la Terre, celle-ci devrait être environ 14 fois supérieure à sa masse. Si comme Neptune, l’atmosphère est riche en gaz ou en substances volatiles, elle serait environ deux fois moins importante.

Un cible pour le prochain télescope spatial James Webb.

En raison de sa luminosité, Wolf 503 sera également une cible de choix pour le prochain télescope spatial James Webb. En utilisant une technique appelée spectroscopie de transit; il sera ainsi possible d’étudier le contenu chimique de l’atmosphère de la planète et de détecter la présence de molécules comme l’hydrogène et l’eau. Ceci est crucial pour vérifier si elle est similaire à celle de la Terre, Neptune ou complètement différente des atmosphères des planètes de notre système solaire.

Des observations similaires ne peuvent pas être faites sur la plupart des planètes trouvées par Kepler, car leurs étoiles hôtes sont généralement beaucoup plus faibles. En conséquence, les densités apparentes et les compositions atmosphériques de la plupart des exoplanètes sont encore inconnues.

Découvrir la diversité des exoplanètes 

«En étudiant la nature de Wolf 503b, nous en saurons plus sur la structure des planètes près de l’intervalle de rayon et plus généralement sur la diversité des exoplanètes présentes dans notre galaxie», a déclaré Peterson. «J’ai hâte d’en apprendre plus à ce sujet.»

Source : Université de Montréal